空心阴极灯是同一个阳极(钨棒)和呈空心杯形的阴极组成，它是由被测元素的纯金属制成，将阴极和阳极低压密封于充有惰性气体的玻璃管中。玻璃管中设有石英窗，以便透过紫外线。惰性气体采用采用氖和氩。当两个电极施加电压时(约500V)，电子由阴速射向阳极，此时电子与惰性气体碰撞而电离，产生的离子被电场所加速而强烈地轰击阴极表面，导致阴极表面的金属原子发生溅射，它们又与电子、惰性气体原子及离子碰撞而产生激发，便发射出此元素的特征光谱。

　　空心阴极灯，是一种特殊形式的低压辉光放电锐线光源。

　　构造：阴极：大多数为纯金属或合金，对于一些贵金属，则将其制成薄片衬在支持电极上。阴极在中间为空桶形状，空心阴极灯因此得名；

　　阳极：是一个焊有钽片或钛丝的钨棒，因为钽片或钛丝具有吸气作用，在高温下可以吸收少量有害气体；

　　折叠屏蔽层：为防止阴阳极的击穿，在阴阳极间设有屏蔽层。

　　原理：空心阴极灯是一种特殊形式的低压气体放电光源，放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200伏到500伏电压时，便产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中，与载气原子碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电，正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来。